(57)【要約】【課題】磁極チップの熱的突出を制御しヒータ回路を有する書込み部を含む変換装置を得る。【解決手段】本発明は、変換装置を提供する。本装置は、磁極チップ（２６）領域とヒータ回路とを有する書込み部（１４）を含む。ヒータ回路（４０）は、加熱部とヒータ電流の帰路を有する。加熱部は、書込み部に関して配置された少なくとも２つの枝路（４６ａ、４６ｂ）を有し、少なくとも２つの枝路を流れる電流が書込み部を熱する。ヒータ電流の帰路は、磁極チップ領域の近くで加熱部の少なくとも２つの枝路に電気的に接続され、書込み部の導電部を含む。【選択図】図１
2006244692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極チップ領域を有する書込み部とヒータ回路とを含む変換装置であって、ヒータ回路は、
書込み部に関して配置された少なくとも２つの枝路を有し、少なくとも２つの枝路を流れる電流が書込み部を加熱する加熱部と、
磁極チップ領域の近くで加熱部の少なくとも２つの枝路に電気的に接続され、書込み部の導電部を含むヒータ電流の帰路と、
を含む変換装置。
【請求項２】
請求項１記載の変換装置において、前記ヒータ電流の帰路は、書込み磁極、ヨーク、リターン磁極、底部磁極およびフロント・シールドのうちの少なくとも１つを通る変換装置。
【請求項３】
請求項１記載の変換装置において、前記少なくとも２つの第１の枝路と第２の枝路は、ヒータ電流の帰路に接続される前に合流して１つの枝路を形成する変換装置。
【請求項４】
請求項２記載の変換装置において、前記少なくとも２つの枝路は、少なくとも２つの曲がり部を有する変換装置。
【請求項５】
請求項４記載の変換装置において、前記書込み部は、バイアによって接続された少なくとも２つの磁極を含む変換装置。
【請求項６】
請求項５記載の変換装置において、前記少なくとも２つの枝路の少なくとも１つの曲がり部は、バイアと磁極チップ領域との間に配置されている変換装置。
【請求項７】
請求項６記載の変換装置において、前記少なくとも２つの枝路の少なくとも１つの曲がり部は、磁極チップ領域に関してバイアの後ろに配置されている変換装置。
【請求項８】
請求項４記載の変換装置において、前記少なくとも２つの枝路の曲がり部は、丸くなっている変換装置。
【請求項９】
第１の導体と第２の導体を通って対称的に電流が流れ、第１の導体の一部は、バイアの第１の側部に配置され、第２の導体の一部は、バイアの第２の側部に配置されている加熱素子と、
加熱素子に概して平行な面内にあって、第１と第２の導体に電気的に接続され、書込み部の一部を含むヒータ電流の帰路と、
を含み、バイアによって接続された少なくとも２つの磁極を有する磁気ヘッドを加熱するヒータ。
【請求項１０】
請求項９記載のヒータにおいて、前記ヒータ電流の帰路は、書込み部の書込み磁極、ヨーク、リターン磁極、底部磁極およびフロント・シールドのうちの少なくとも１つを通るヒータ。
【請求項１１】
請求項１０記載のヒータにおいて、前記第１と第２の導体は、ヒータの磁極チップ領域の近くでヒータ電流の帰路に接続されている、ヒータ。
【請求項１２】
請求項１１記載のヒータにおいて、前記第１の導体と第２の導体は、ヒータ電流の帰路に接続される前に合流して１つの導体を形成するヒータ。
【請求項１３】
請求項１２記載のヒータにおいて、前記第１の導体と第２の導体は、複数個の曲がり部を有するヒータ。
【請求項１４】
請求項１３記載のヒータにおいて、前記第１の導体と第２の導体の曲がり部は、丸くなっているヒータ。
【請求項１５】
少なくとも２つの金属層と、
少なくとも２つの金属層を接続するバイアと、
第１の枝路と第２の枝路を有する第１の層を有し、少なくとも２つの金属層のうち少なくとも１つの金属層を加熱することによって、変換装置の熱膨張を制御するために、第１の枝路の一部と第２の枝路の一部は、バイアの反対側を通るヒータ回路と、
第１の層から離れて第１の層に概して平行な面内にあって、変換装置の磁極チップ領域に近い所で第１の層に電気的に接続されているヒータ電流の帰路と、
を含む変換装置。
【請求項１６】
請求項１５記載の変換装置であって、前記少なくとも２つの金属層は、書込み磁極、ヨーク、リターン磁極、底部磁極およびフロント・シールドを含み、前記ヒータ電流の帰路は、書込み磁極、ヨーク、リターン磁極、底部磁極およびフロント・シールドのうちの少なくとも１つを通る変換装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の変換装置において、前記第１の枝路と第２の枝路は、複数の曲がり部を有する変換装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の変換装置において、前記少なくとも２つの枝路の曲がり部は、丸くなっている変換装置。
【請求項１９】
請求項１６記載の変換装置において、チップ領域の近くでヒータ電流の帰路に電気的に接続されている第３の枝路を更に含み、第３の枝路の一部は、書込み磁極の面内にある変換装置。
【請求項２０】
請求項１６記載の変換装置において、コイルを更に含み、前記ヒータは、コイルと書込み磁極、リターン磁極、底部磁極のうちの少なくとも１つとの間に配置されている変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に加熱部を含む変換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気データ記憶・検索システムにおいて、磁気ヘッドは、典型的に磁気媒体に磁気的に符号化された情報を記憶する書込み部と、磁気媒体から磁気的に符号化された情報を検索する読出し部とを含む。読出し部は、典型的に底部シールド、上部シールド、底部シールドと上部シールドとの間に設置された磁気抵抗性のセンサとを含む。
【０００３】
書込み部は、典型的に書込み磁極と１つまたは２つのリターン磁極（垂直記録の場合）、または上部磁極と底部磁極（長手記録の場合）とを含む。これらの磁極は、ギャップ層によって書込み部の空気軸受け面（ABS）において相互に分離されていて、ABSから離れた所でバック・ギャップ・クローザ、すなわち、バック・バイアによってお互いに接続されている。絶縁層によって包まれた１つまたは複数の導電性コイルの層が磁極の間に配置されている。書込み部と読出し部は、複数の層が２つの素子に共有される併合構造か複数の層が２つの素子に共有されないおんぶ構造に作ることができる。
【０００４】
磁気媒体にデータを書込むには、導電性コイルに電流を流して磁極内に磁界を誘導する。コイルに流れる電流の向きを反転させることによって、磁気媒体に書き込まれるデータの極性も反転する。
【０００５】
磁気データ記憶・検索システムの動作中、磁気ヘッドは、磁気媒体に近接している。磁気ヘッドと磁気媒体間の距離は、大きな面密度で磁気媒体に書込み読出しができるのに十分なだけ狭く、かつ磁気媒体と磁気ヘッドとの接触を防止するに十分なだけ大きいことが好ましい。磁気ヘッドの性能は、主にヘッド・媒体間空隙（HMS)に依存する。空気軸受け面における磁極チップの凹凸（PTR）は、要求されるHMSの目標を満たす主要な技術的ギャップであると考えられている。総合的なPTRの制御は、磁気ヘッドの設計においてきわめて重要である。
【０００６】
金属層と絶縁層の両方を含む磁気ヘッドの層は、すべて、基板とは異なる機械的・化学的性質を有する。性質の相違は、磁気ヘッドにいくつかの影響を与える。それには磁気ヘッドのABSにおける基板に対する磁気ヘッドの金属層の磁極チップの突出（PTR）が含まれる。PTRには熱的磁極チップの突出（TPTR）と電流誘導形磁極チップの突出（CPTR）の２種類がある。TPTRは、ドライブの動作中に磁気ヘッドに等温性の（全体的な）温度変化が起きることに起因する。TPTRは、磁気ヘッドと基板材料間の熱膨張係数の差（ΔCTE）に比例する。TPTRの大きさを下げるために、低CTE材料、金属材料体積の低減および補正方式を用いて多くの新しい提案がなされてきた。
【０００７】
CPTRは、書込みコイルに電流を流している間に局部的にジュール熱が生じて、その熱が磁気ヘッド１０の周辺の要素に放散することに起因する。CPTRは、TPTRとは対照的に一次のΔT(CTE）積に比例する。ここでΔTは、書込みコイルの局所的な温度上昇であり、CTEは、絶縁材料の熱膨張係数である。原理的に、CPTRは、コイルと周囲のコア構造からの熱伝導を改良することによって軽減することができるので、局部的な温度上昇は小さくなる。絶縁材料を高熱伝導率材料に置き換えることは、コアの熱放散を最適化するのに理論的には前進である。しかし、コイル構造を満たすプロセスの要求があるために、これは難しい。
【０００８】
局部的な磁極チップの突出を補償するために、磁気書込み部に近接して、または磁気書込み部の中に単層のヒータ素子を配置して磁気書込み部を加熱し、熱膨張を制御することによってHMSを下げる磁気ヘッドがある。書込み部の加熱を制御することによって、書込み部の熱膨張を制御して浮上高さの変化を補償することができる。この方法に関する１つの問題は、熱的突出をもたらすのに十分な熱を発生するために、ヒータ素子にかなり多くの電流を流さなければならないことである。
【０００９】
更に、加熱素子を流れる電流が磁気書込み部の周囲にループを形成して大きな磁束を発生しないように、電流の経路を設計しなければならない。もしも加熱素子によって書込み磁極の周囲に大きな磁束が発生したならば、磁束は、磁気媒体に意図しない書込み、または既に磁気媒体に記録されているデータの意図しない消去を起こすかもしれない。残りの書込み磁極の磁束が書込み磁極の所で確実に発生しないようにするためには、単層ヒータ素子を流れる電流は、磁気書込み部のバイアの片側だけに沿って流さなければならない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、変換装置を提供するものである。本装置は、磁極チップ領域とヒータ回路とを有する書込み部を含む。ヒータ回路は、加熱部とヒータ電流の帰路を有する。加熱部は、書込み部に関して配置された少なくとも２つの枝路を有し、少なくとも２つの枝路を流れる電流が書込み部を熱するようになっている。ヒータ電流の帰路は、磁極チップ領域の近くで加熱部の少なくとも２つの枝路に電気的に接続されていて書込み部の導電部を含む。
【００１１】
本発明は、また、バイアによって接続された少なくとも２つの磁極を有する磁気書込み部を加熱するヒータを提供する。本ヒータは、加熱素子の第１の導体と第２の導体を通って対称的に電流を流す加熱素子を含む。第１の導体の一部分は、バイアの第１の側部に配置され、第２の導体の一部分は、バイアの第２の側部に配置される。ヒータは、また加熱素子に概して平行な面内に書込み部の一部を含むヒータ電流の帰路を含む。ヒータ電流の帰路は、第１と第２の導体に電気的に接続されている。
【００１２】
本発明は、更に少なくとも２つの金属層と、少なくとも２つの金属層を接続するバイアとを有する変換装置を提供する。本変換装置は、ヒータ回路とヒータ電流の帰路とを含む。ヒータ回路は、第１の枝路と第２の枝路を有する第１の層を有する。少なくとも２つの金属層のうち少なくとも１つの金属層を加熱することによって書込み部の熱膨張を制御するために、第１の枝路の一部と第２の枝路の一部は、バイアの反対側を通る。ヒータ電流の帰路は、第１の層から離れて第１の層に概して平行な面内にある。ヒータ電流の帰路は、変換装置の磁極チップ領域に近い所で、第１の層に電気的に接続されている。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明による二層ヒータを有する磁気ヘッド１０の断面図である。磁気ヘッド１０は、全体的に読出し部１２と書込み部１４とを含む。これらは、図１に示すように合体構造になっている。読出し部１２は、底部シールド１６、読出し素子１８、読出しギャップ２０と共有磁極２２（これは上部シールドおよび帰路の両方の役目を果たす）とを含む。底部シールド１６は、共有磁極２２に隣接して配置してあり、読出しギャップ２０により共有磁極２２から離してある。底部シールド１６と共有磁極２２は、金属材料、好ましくはFe、NiおよびまたはCoを主成分とした合金で作られている。金属合金は、典型的に大きなCTEを有する。たとえば、約80%のNiと20%のFeまたは79％のNiと21%のFeから成る合金は、約10.0x10-6/°Ｃから13.0x10-6/°Ｃの範囲のCTEを有する。
【００１４】
読出し素子１８は、磁気ヘッド１０の空気軸受け面（ABS）に隣接して、読出しギャップ２０の中で底部シールド１６と共有磁極２２との間に配置されている。読出しギャップ２０は、ABS上で底部シールド１６の端部と共有磁極２２の端部の間に作られて、読出し素子１８を底部シールド１６と共有磁極２２から絶縁する役目を果たす。動作時に、磁気媒体の表面から生ずる磁束が読出し素子１８の磁化ベクトルの回転を起こし、そのために読出し素子１８の電気抵抗率が変化する。読出し素子１８の抵抗率の変化は、読出し素子１８の中に電流を流して読出し素子１８に加わる電圧を測ることによって、検出することができる。読出し素子として他の磁気検出技術を使ってもよい。読出し素子１８は、任意のタイプの読出し素子を使うことができ、例えば、異方性磁気抵抗(AMR)読出し素子、巨大磁気抵抗（GMR）読出し素子またはトンネル巨大磁気抵抗（TGMR）読出し素子が適している。読出しギャップ２０は、一般にAl2O3のような絶縁材料で作られる。
【００１５】
書込み部１４は、共有磁極２２、書込み磁極２４、ABSにおいて書込み磁極２４の端部に位置する書込み磁極チップ２６、ヨーク２８、リターン磁極３０、バック・バイア３２、フロント・シールド３４、書込みコイル３６（上の方のコイル巻線３６A、３６B、３６Cと下の方のコイル巻線３６D、３６E、３６Fとして示してある）、絶縁体３８、第１のヒータ層４０および接地用接続部４２とを含む。磁気ヘッド１０は、２つのリターン磁極（すなわち、共有磁極２２とリターン磁極３０）を有するとして示してあるが、書込み部１４は、本発明の意図する範囲から逸脱することなくリターン磁極が１つだけでもよい。共有磁極２２、書込み磁極２４およびリターン磁極３０は、ABSから伸びていて、ABSから離れたところでバック・バイア３２によってお互いに接続されている。ヨーク２８は、書込み磁極２４と接して作られ、バック・バイア３２にも接続されているが、書込み磁極２４よりも短い。フロント・シールド３４は、ABSに隣接して共有磁極２２とリターン磁極３０に接続されていて、書込み磁極チップ２６に向かって伸びている。フロント・シールド３４は、本発明の意図する範囲から逸脱することなく書込み部１４から除くことができる。絶縁体３８は、共有磁極２２、書込み磁極２４およびリターン磁極３０を相互に分離し、かつコイル３６から分離している。
【００１６】
共有磁極２２、ヨーク２８、リターン磁極３０、バック・バイア３２およびフロント・シールド３４は、金属の強磁性材料から作る。好ましくは、これらの要素の各々は、Fe、NiまたはCoを主成分とする合金で作る。金属の合金は、典型的に大きなCTEを有する。例えば、約80%のNiと20%のFeまたは79％のNiと21%のFeから成る合金は、約10.0x10-6/°Ｃから13.0x10-6/°Ｃの範囲のCTEを有する。
【００１７】
図１に示すように、コイル３６は、上の方のコイル巻線３６A、３６B、３６Cと下の方のコイル巻線３６D、３６E、３６Fとを有する。上の方のコイル巻線３６A、３６B、３６Cは、書込み磁極２４とリターン磁極３０との間に配置され、下の方のコイル巻線３６D、３６E、３６Fは、共有磁極２２と書込み磁極２４との間に配置されている。コイル３６A、３６B、３６C、３６D、３６E、３６Fは、書込み磁極２４を巻いていて、導電性コイル３６を電流が流れると、書込み磁極チップ２６において磁束を発生するようになっている。ある配置では、コイル３６は、３６A→３６D→３６B→３６E→３６C→３６Fという順番で巻かれる。図１ではコイル３６がヘリカル構造に巻かれるように示してあるが、本発明の意図する範囲から逸脱することなく他の構造を使ってもよい。各々のコイルの部分３６A、３６B、３６C、３６D、３６E、３６Fは、絶縁体３８によって相互に絶縁され、かつ共有磁極２２、書込み磁極２４、リターン磁極３０およびバック・バイア３２からも絶縁されている。コイル３６は、一般にCu、Au、Agなどの導電性の金属から作られる。最も普通に使われるのは、Cuで、そのCTEの範囲は、約16.0x10-6/°Ｃから18.0x10-6/°Ｃである。
【００１８】
絶縁体３８は、コイル３６を囲んでいて、共有磁極２２、書込み磁極２４、リターン磁極３０を介してコイル３６から熱が容易に除去されるように、高い熱伝導度を有する誘電体であることが好ましい。絶縁体３８は、好ましくは、大きいCTEを有するAl2O3またはフォト・レジストである。
【００１９】
第１のヒータ層４０は、電気接続部５０によって書込み磁極２４に接続され、ABSにおける書込み部１４の熱的突出と形状を制御するために、所定の位置において書込み部１４に熱を供給する役目を果たす。ヒータ電流は、第１のヒータ層４０と電気接続部５０を通って書込み磁極２４を含む帰路そして接続部４２へと流れる。図１で第１のヒータ層４０は、書込み磁極２４に接続されているとして描かれているが、第１のヒータ層４０は、書込み磁極２４に接続しなければならないのではなく、共有磁極２２、ヨーク２８、リターン磁極３０およびフロント・シールド３４のような他の素子に接続することもできる。これらの素子は、接続部４２への電流の帰路を形成する。第１のヒータ層４０は、書込み磁極２４と上の方のコイル巻線３６A、３６B、３６Cとの間、書込み磁極２４と下の方のコイル巻線３６D、３６E、３６Fとの間、上の方のコイル巻線３６A、３６B、３６Cとリターン磁極３０との間または共有磁極２２と下の方のコイル巻線３６D、３６E、３６Fとの間に配置することができる。ヒータ層４０は、高抵抗率の合金で形成され、Cr、WまたはTaを主組成とする合金であることが好ましい。第１のヒータ層４０は、図１において点線で示されているが、それは第１のヒータ層４０が書込み部１４に有意の磁界を誘導しないように、前述のごとく第１のヒータ層４０を書込み磁極２４に関して配置しなければならないからである。したがって、第１のヒータ層４０が書込み部１４のどこに配置されるかによって、第１のヒータ層４０の断面が見えたり見えなかったりする。
【００２０】
接続部４２の第１の端部は、アース接続パッドに接続され、第２の端部は、書込み磁極２４に接続されて、書込み磁極２４をアース接続パッドに機能的に接続している。図１では接続部４２は、書込み磁極２４に接続されているとして描かれているが、本発明の意図する範囲から逸脱することなく電流は、他の素子を流れることができる。たとえば、接続部４２をバック・バイア３２に接続して、電流がバック・バイア３２とリターン磁極３０を流れるようにすることができる。
【００２１】
図１は、垂直記録書込み部を有する磁気ヘッドを示し、本発明を垂直記録書込み部に関して主に説明するが、本発明は、長手記録書込み部と垂直記録書込み部の両方に使うことができる。長手記録書込み部の場合、書込み磁極は、上部磁極に置き換えられる。更に、共有磁極２２は、上部シールド、非磁性層および底部磁極を含む多層を含むこともできる。
【００２２】
図２は、図１のA-A線から見た磁気ヘッド１０の第１の実施例の断面図であるが、絶縁体３８は、除いてある。図２は、書込み磁極２４、書込み磁極チップ２６、バック・バイア３２、書込み磁極２４に巻かれたコイル３６、接続部４２、ヒータの曲がり部４４と第１のヒータ・リード４６を含むヒータ層４０および電気接続部５０を示す。第１のヒータ・リード４６は、第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂに分岐され、これらの枝路は、書込み磁極２４と上の方のコイル巻線３６A、３６B、３６C（図２では図示せず）との間でバック・バイア３２の反対側に配置され、書込み磁極チップ２６まで伸びている。ヒータの電圧接続パッドに電圧が加えられると、電流Iが第１のヒータ・リード４６を流れる。電流Iは、それぞれ第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂを流れる電流IaとIbに分かれる。第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂの抵抗は、ほぼ等しいので、電流IaとIbは、ほぼ等しい。第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂにおいてヒータの曲がり部４４を流れる電流IaとIbが発生する熱は、書込み部１４を局部的に加熱する。加熱は、書込み部１４のヒータの曲がり部４４の形状により制御かつ調整することができる。典型的に第１の枝路４６ａのヒータの曲がり部４４と第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４とは相互に鏡像であるから、全体的に制御された書込み部１４の熱膨張は、ABSにおいて対称的である。第１の枝路４６ａのヒータの曲がり部４４と第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４とは、相互に鏡像であり、第１の枝路４６ａのヒータの曲がり部４４と第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４を流れる電流IaとIbがほぼ等しいので、書込み磁極２４における書込みと消去は、大いに軽減されるかまたは除かれる。書込み部１４の局所的加熱が制御される結果、書込み磁極２４近くの磁極チップの突出が制御される。磁束が発生しないようにしながら、書込み磁極チップ２６の周辺のABSにおける磁極チップの突出が必要なように整形されるからである。
【００２３】
第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂとは、電気接続部５０において再び合流する。電気接続部５０は、第１のヒータ・リード４６を書込み部１４の１つまたは２つ以上の要素に接続して、ヒータ電流の帰路(HCRP)または二層ヒータの第２の層を形成する。電気接続部５０は、共有磁極２２、書込み磁極２４、ヨーク２８、リターン磁極３０またはフロント・シールド３４（共有磁極２２、書込み磁極２４、ヨーク２８、リターン磁極３０およびフロント・シールド３４は、図１に示した）に接続してもよい。書込み部１４における第１の枝路４６ａ、第２の枝路４６ｂおよび電気接続部５０の位置により、書込み磁極２４、ヨーク２８、リターン磁極３０またはフロント・シールド３４のうち、どれがHCRPとして使うのにより実用的であるかが決まる。電気接続部５０は、非磁性材料、好ましくは、Cuで形成される。
【００２４】
HCRPは、第１のヒータ・リード４６以外の層における電流Iの帰路として働く。それは書込み部１４の他の要素から電気的に絶縁されているか、または接続されている。二層ヒータの電気設計次第では接地されることもある。磁気ヘッド１０の二層ヒータ構造のおかげで、書込み磁極２４の近辺に磁束を生じることなく、電流が書込み部１４を通って帰ることができる。図２と以後の実施例において電流Ｉは、第１のヒータ・リード４６から接続部４２を通って流れるように描かれているが、電流Ｉは、本発明の意図する範囲から逸脱することなく他の経路を通ることもできる。たとえば、電流Ｉは、第１のヒータ・リード４６からバック・バイア３２を通ってヨーク２８から出ていくこともできる。
【００２５】
磁気ヘッド１０の第１の実施例において、第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４は、それぞれ第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂを流れる電流IaとIbがABSに近い所で多くの熱を発生して、ABSから遠い所では少ししか熱を発生しないような構造になっている。ここで、ABSに近い所では冷却速度が速く、ABSから遠い所では冷却速度が遅い。磁気ヘッド１０のこの実施例では、書込み部１４の全体がより均一の温度になるような加熱量が得られる。
【実施例２】
【００２６】
図３は、図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッド１０の第２の実施例の断面図である。この実施例では第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４は、ABSに近い所で主に熱を発生して、ABSから遠い所では、はるかに少ない熱しか熱を発生しないように、書込み部１４内で配置されている。この構造によれば、ABSに近い所で非常に局部的な加熱量が得られる。
【実施例３】
【００２７】
図４は、図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッド１０の第３の実施例の断面図である。この実施例では第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂは、抵抗性ヒータの曲がり部５２とヒータの曲がり部４４とを含み、抵抗性ヒータの曲がり部５２は、書込み磁極チップ２６に関してバック・バイア３２の後ろに配置されている。ABSに近い所で、より大きな又はより幅の広い突き出たABS領域に対してより大量に熱を発生するように、ヒータの曲がり部４４が書込み部１４内に配置されている。バック・バイア３２の後ろに大きな熱量を生ずるように、抵抗性ヒータの曲がり部５２は、バック・バイア３２の後ろに配置されている。ヒータの曲がり部４４と、抵抗性ヒータの曲がり部５２とが組み合わされて、膨張量が大きくなるためにABSにおいて大きな突出が得られる。
【実施例４】
【００２８】
図５は、図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッド１０の第４の実施例の断面図である。第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４と抵抗性ヒータの曲がり部５２とは、それぞれ第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂを流れる電流IaとIbがABSにおいて熱を多く発生し、バック・バイア３２の後ろでは少ししか熱を発生しないような構造になっている。このことは、図４におけるヒータの曲がり部４４と抵抗性ヒータの曲がり部５２と似ている。しかし、磁気ヘッド１０のこの第４の実施例は、ABSにおいて更に多くの熱を多く発生し、バック・バイア３２では発生する熱が少ないような構造になっている。
【実施例５】
【００２９】
図６は、図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッド１０の第５の実施例の断面図である。二層ヒータのこの実施例では、第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４が熱の細い柱を形成するように配置されている。ヒータの曲がり部４４と抵抗性ヒータの曲がり部５２のこの構造によって、ABSにおいて大きな突出がありながら、もっと局部的な突出が得られる。図２から図６に示した二層ヒータの構造は、第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４と抵抗性ヒータの曲がり部５２を９０°曲がりとして示しているが、ヒータの曲がり部４４と抵抗性ヒータの曲がり部５２は、本発明の範囲から逸脱することなく、丸いような任意のいろいろな形状を取ることができる。このことは、当業者に明らかである。
【実施例６】
【００３０】
図７は、図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッド１０の第６の実施例の断面図である。この実施例では、第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂのヒータの曲がり部４４が丸くなっていて、バック・バイア３２をまわって通るために第１のヒータ・リード４６だけが第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂに分岐している。第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂとはバック・バイア３２をまわって通った後、第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂとが合流して、ABSに近い所で１つの枝路５４を形成する。ここで、大部分の熱は、電気接続部５０に接続する前に発生する。
【実施例７】
【００３１】
図８は、ABSにおける書込み部１４の拡大平面図であり、フロント・シールド３４をHCRPの一部として使う磁気ヘッド１０を示す。帰路の残りは、共有磁極２２とリターン磁極３０を含む。第１のヒータ・リード４６（図８では図示せず）がバック・バイア３２のまわりを通るために第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂに分岐した後、第１のヒータ・リード４６は、第３の枝路４６ｃ、第４の枝路４６ｄ、第５の枝路４６ｅにピッチ・フォーク状に分岐する。これらは、電気接続部５０で合流する。電流Ｉは、それぞれ第３の枝路４６ｃ、第４の枝路４６ｄ、第５の枝路４６ｅを通る電流Ic、Id、Ieに分流する。電流IaとIbは、前述の磁気ヘッド１０の実施例で説明したように第１の枝路４６ａと第２の枝路４６ｂを通り、電流Ic、Id、Ieは、それぞれ第３の枝路４６ｃ、第４の枝路４６ｄ、第５の枝路４６ｅを流れる。
【００３２】
電流Ic、Id、Ieは、電気接続部５０で合流して、フロント・シールド３４を流れる。このヒータ構造によれば、第３の枝路４６ｃ、第４の枝路４６ｄ、第５の枝路４６ｅがABSにもっと近づくので、より小さな面積の中で熱を発生する。他の構造と同じ量の熱膨張を生ずる熱を最も効率良く使うために、第３の枝路４６ｃ、第４の枝路４６ｄ、第５の枝路４６ｅの各々は、断面積が減るが、エレクトロ・マイグレーションの可能性が制限される。この実施例では、フロント・シールド３４は、電気リード線として使われる。フロント・シールド３４をHCRPとして使うこのピッチ・フォーク構造は、図８A、図８B、図８Cで述べるように、いろいろな方法で作ることができる。
【００３３】
図８Aは、図８に示した書込み部１４の断面の拡大平面図であり、ピッチ・フォーク構造の第１の実施例を示す。第１の実施例では、ヒータ層４６は、シード層５６から作られ、シード層５６は、フロント・シールド３４以外のすべての素子から電気的に絶縁されている。シード層５６は、ピッチ・フォーク構造を作るためにイオン・ミーリングされ、HCRPの一部として用いられる。
【実施例８】
【００３４】
図８Bは、図８に示した書込み部１４の断面の拡大平面図であり、ピッチ・フォーク構造の第２の実施例を示す。第２の実施例では、シード層５６は、フロント・シールド３４と一緒にパターニングされ、書込み磁極２４またはヨーク２８と電気的に接続されている。この場合、書込み磁極２４は、第１のヒータ層４０として用いられる。HCRPは、書込み磁極２４／ヨーク２８領域を通る。
【実施例９】
【００３５】
図８Cは、図８に示した書込み部１４の断面の拡大平面図であり、ピッチ・フォーク構造の第３の実施例を示す。第３の実施例では、書込み磁極２４とヨーク２８の上に配置された金属／導電性のキャップ層５８がHCRPの一部として使われる。キャップ層５８は、ヒータ層４６に接続されて、書込み磁極２４とヨーク２８から電気的に絶縁され、フロント・シールド３４に電気的に接続されている。キャップ層５８は、書込み磁極２４の面に平行に配置される。
【００３６】
本発明の磁気ヘッドは、書込み部の熱膨張を制御する二層ヒータを含む。ヒータの電圧パッドに接続されたヒータ・リードは、２つの枝路に分かれて、これらの枝路は、書込み部のバック・バイアの反対側と書込み磁極に沿って配置される。ヒータ・リードに発生した熱は第１と第２の枝路における曲がり部を通る電流を流して、磁気媒体にデータを書き込むか、もしくは消去するおそれがある書込み磁極における磁束を誘導することなく、書込み部を局部的に加熱する。第１の枝路と第２の枝路はABSの近くで書込み部の１つまたは２つ以上の要素と電気的に接続され、それらは電流の帰路として働く。本発明の二層ヒータは、発熱の制御を可能にして、 ABSに近い所とABSから遠い所の両方に必要なだけの熱を供給し、書込み磁極２４の周辺の磁極の突出を整形する。
【００３７】
本発明を好ましい実施例を参照しながら説明したが、当業者は、本発明の思想と範囲から逸脱することなく形状と詳細において変更を施しうることが認識される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による磁気ヘッドの断面図。
【図２】図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッドの第１の実施例の平面図。
【図３】図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッドの第２の実施例の平面図。
【図４】図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッドの第３の実施例の平面図。
【図５】図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッドの第４の実施例の平面図。
【図６】図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッドの第５の実施例の平面図。
【図７】図１のA-A線から見た本発明による磁気ヘッドの第６の実施例の平面図。
【図８】ピッチ・フォーク構造を有する空気軸受け面における本発明による磁気ヘッドの断面の拡大平面図。
【図８Ａ】図８に示した本発明のピッチ・フォーク構造の第１の実施例の拡大断面図。
【図８Ｂ】図８に示した本発明のピッチ・フォーク構造の第２の実施例の拡大断面図。
【図８Ｃ】図８に示した本発明のピッチ・フォーク構造の第３の実施例の拡大断面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０  磁気ヘッド
１２  読出し部
１４  書込み部
１６  底部シールド
１８  読出し素子
２０  読出しギャップ
２２  共有磁極
２４  書込み磁極
２６  書込み磁極チップ
２８  ヨーク
３０  リターン磁極
３２  バック・バイア
３４  フロント・シールド
３６  コイル
３８  絶縁体
４０  第１のヒータ層
４２  接続部
４４  ヒータの曲がり部
４６  ヒータ層
４６ａ  第１の枝路
４６ｂ  第２の枝路
５０  電気接続部
５２  抵抗性ヒータの曲がり部
５４  １つの枝路
５６  シード層
５８  キャップ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【外国語明細書】
2006244692000001.pdf